Agujeros de gusano: los túneles en el espacio-tiempo

Cuando Einstein publicó por primera vez en 1915 las ecuaciones que gobiernan la Teoría de la Relatividad General, los mejores matemáticos se pusieron a buscar soluciones con fervor.

Pocos meses después, Karl Schwarzschild había encontrado una de las predicciones más extrañas: regiones del Espacio-Tiempo donde hay una fuerza gravitatoria tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar.

Los agujeros negros "estaban" en la teoría de Einstein, pero tuvieron que pasar muchas décadas hasta que los astrónomos encontrasen evidencias de su existencia en la realidad. Hoy sabemos que existen agujeros negros de muchos tamaños diferentes y que nuestra galaxia (como muchas otras) tiene un inmenso agujero negro en su centro.

¿Y qué son los "agujeros de gusano"?

Son otro tipo de soluciones a las ecuaciones de Einstein que también predicen algo extrañísimo: una especie de túneles que quizás nos permitirían conectar puntos del Espacio-Tiempo muy lejanos.

¿Qué problema tienen los "agujeros de gusano"?

Que resulta extraordinariamente difícil estabilizarlos: cualquier objeto que se introduzca en ellos crea una perturbación suficiente como para destruirlos.

Es como si tuvieses un túnel y ese túnel colapsase en el momento en el que un coche entra.

Por un lado parece algo fascinante, pero muy poco práctico.

¿Y no podemos hacer nada para estabilizarlos?

Encontrar los mecanismos para estabilizar los agujeros de gusano es una de las áreas más a la moda de la Física Teórica.

En un artículo publicado hace unas semanas, un equipo de investigadores británicos estudiaba el uso de perturbaciones magnéticas muy particulares en la boca de agujeros negros.

Anuncia nueva era espacial el recién nombrado director de la NASA

Washington. Bill Nelson, astronauta y ex legislador demócrata, fue juramentado como director de la NASA ayer. Anunció "una nueva era espacial", cuando Estados Unidos se prepara para regresar a la Luna.

Con la mano sobre una Biblia prestó juramento ante la vicepresidenta de Estados Unidos, Kamala Harris.

También asistieron a la ceremonia en la Casa Blanca Charles Bolden, administrador de la agencia espacial durante la presidencia de Barack Obama, así como Jim Bridenstine, quien ocupó el cargo durante el gobierno de Donald Trump y que estuvo presente mediante transmisión de video.

Nelson, de 78 años, destacó la importancia de "mostrar la continuidad, fuera de las líneas partidistas, con la que hay que liderar el programa espacial de la nación, especialmente la NASA".

"Una nueva era espacial se abre", agregó, frente a un trozo de roca lunar.

Nelson tendrá que gestionar la NASA frente a varios desafíos importantes.

La agencia se está preparando en particular para regresar a la Luna con su programa Artemisa.

El ambicioso programa, que prevé el regreso de los estadunidenses al suelo lunar en 2024, ha sido mantenido hasta ahora por el gobierno de Joe Biden.

La NASA también se vuelca cada vez más hacia asociaciones comerciales, que el nuevo administrador deberá impulsar.

El presidente Biden también dijo que quería poner la investigación sobre el cambio climático en el centro de las misiones de la NASA.

Elegido por Florida para la Cámara de Representantes entre 1979 y 1991, y luego para el Senado entre 2001 y 2019, Nelson presidió o fue miembro de subcomités parlamentarios sobre el espacio durante muchos años.

En 1986, voló a bordo del transbordador espacial Columbia para una misión espacial de seis días.

La astronauta Pamela Melroy aún no ha sido confirmada por el Senado de Estados Unidos como administradora adjunta. Piloto, es una de las dos mujeres que comandó una nave hacia la Estación Espacial Internacional.

Este fin de semana, Kamala Harris también fue nombrada jefa del Consejo Nacional del Espacio, responsable de orientar las políticas espaciales del gobierno de Estados Unidos. Este organismo había sido relanzado durante el gobierno Donald Trump, después de lo cual también fue confiado al vicepresidente, Mike Pence.

"En Estados Unidos, cuando apuntamos a la Luna, plantamos nuestra bandera allí. Me siento honrada de dirigir nuestro Consejo Nacional del Espacio", tuiteó el sábado Harris.

"La vicepresidenta es la persona ideal para liderar en nombre del gobierno federal la política en el espacio, que es más compleja, con muchas naciones involucradas", señaló Nelson en un comunicado.

Hielo y polvo en el polo norte marciano

Un nuevo estudio publicado en la revista Icarus encontró posibles signos de glaciares y actividad de glaciares en una llanura marciana conocida como Arcadia Planitia, que tienen un parecido sorprendente con las corrientes de hielo dentro de las capas de hielo de la Antártida. 

Según Shannon Hibbard, estudiante de doctorado en la Universidad de Western Ontario en Canadá, quien encabezó la nueva investigación, las características de flujo recién descubiertas son extrañas porque se producen en un terreno plano.

“Hay muchas pruebas de que se trata de una zona rica en hielo, pero no tenemos ningún relieve topográfico importante que se produzca donde están estas características sinuosas. Existen en una llanura bastante plana, así que fue algo extraño”, dijo Hibbard al portal Live Science.

Su equipo estudió observaciones de varios instrumentos diferentes, así como fotografías desde la órbita y datos térmicos, para intentar identificar las características sinuosas de áreas bajas de la llanura. “Las corrientes de hielo son algo que podría estar en Marte y podría sugerir que se han producido procesos glaciares más complejos en Marte, lo que creo que es realmente interesante”, dijo Hibbard.

Si hay hielo a no demasiada profundidad bajo la superficie de la llanura, en las futuras misiones marcianas los astronautas podrían tener una fuente de agua. Hibbard sugiere que “sería un lugar interesante para aterrizar no solo por la accesibilidad del hielo de agua y la abundancia de hielo de agua, sino también por el valor científico”.

3 mayo 2021

Hemos hecho de la ciencia una nueva religión

En nuestra urgencia por conquistar la naturaleza y la muerte

Traducido Para Rebelión por Paco Muñoz de Bustillo

Allá por la década de 1880 el matemático y teólogo Edwin Abbott se propuso ayudarnos a entender mejor nuestro mundo describiendo uno muy diferente, al que llamó Flatland (Planilandia).

Imaginemos un mundo que no es una esfera que se mueve por el espacio como nuestro planeta, sino algo más parecido a una enorme hoja de papel habitada por formas geométricas planas y conscientes. Estas personas-formas pueden moverse hacia delante o hacia atrás y pueden girar a la derecha y a la izquierda, pero carecen del sentido de arriba o abajo. La mera idea de un árbol, un pozo o una montaña no tiene sentido para ellos porque carecen de los conceptos y la experiencia de altura o profundidad. Son incapaces de imaginar, y mucho menos de describir, objetos conocidos por nosotros.

En este mundo bidimensional lo más que pueden aproximarse los científicos a comprender una tercera dimensión son los desconcertantes espacios que registran sus máquinas más sofisticadas, que captan las sombras proyectadas por un universo mayor exterior a Flatland. Los mejores cerebros deducen que el universo debe ser algo más que lo que pueden observar pero no tienen forma de saber qué es lo que desconocen.

Esta sensación de lo incognoscible, de lo indescriptible, ha acompañado a los seres humanos desde que nuestros primeros ancestros fueron conscientes. Ellos habitaban un mundo de sucesos inmediatos y de cataclismos (tormentas, sequías, volcanes y terremotos) causados por fuerzas que no podían explicar. Pero también vivían maravillados por los grandes misterios permanentes de la naturaleza: el paso del día a la noche y el ciclo de las estaciones; los puntos de luz en el firmamento nocturno y su movimiento continuo; la subida y bajada de los mares; y la inevitabilidad de la vida y de la muerte.

Por eso no es raro que nuestros ancestros tendieran a atribuir una causa común a estos acontecimientos misteriosos, tanto a los catastróficos como a los cíclicos, a los caóticos como a los ordenados. Los atribuyeron a otro mundo o dimensión, al ámbito de lo espiritual, de lo divino.

Paradoja y misterio

La ciencia ha intentado reducir el ámbito de lo inexplicable. Ahora entendemos (aunque sea aproximadamente) las leyes de la naturaleza que gobiernan el tiempo atmosférico y sucesos catastróficos como los terremotos. Los telescopios y las naves espaciales nos han permitido, asimismo, explorar más a fondo los cielos para comprender algo mejor el universo que se extiende más allá de nuestro pequeño rincón del mismo.

Pero cuanto más investigamos el universo, más rígidos parecen ser los límites de nuestro conocimiento. Al igual que las personas-formas de Flatland, nuestra capacidad para comprender se ve limitada por las dimensiones que observamos y experimentamos: en nuestro caso, las tres dimensiones del espacio y la adicional del tiempo. La influyente “teoría de cuerdas” plantea otras seis dimensiones, aunque es poco probable que lleguemos a intuirlas con más detalle que las sombras que casi detectaban los científicos de Flatland.

Cuanto más escudriñamos el inmenso universo del cielo nocturno y nuestro pasado cósmico y cuanto más escudriñamos el pequeño universo del interior del átomo y nuestro pasado personal, mayor es nuestra sensación de misterio y asombro.

En el nivel subatómico las leyes normales de la física se desbaratan. La mecánica cuántica es la mejor hipótesis que hemos desarrollado para explicar los misterios de las partículas más diminutas que podemos observar, las cuales parecen actuar, al menos en parte, en una dimensión que no podemos observar directamente.

Y la mayoría de los cosmólogos, que observan el exterior en lugar del interior, hace tiempo que saben que hay preguntas que probablemente nunca seremos capaces de responder, entre otras, qué hay fuera de nuestro universo; o, dicho de otra manera, qué había antes del Big Bang. Durante algún tiempo la materia oscura y los agujeros negros han desconcertado a las mentes más brillantes. Este mes los científicos admitieron al New York Times que existen formas de materia y de energía desconocidas para la ciencia, pero que pueden deducirse porque alteran las leyes conocidas de la física.

Dentro y fuera del átomo, nuestro mundo está repleto de paradojas y misterios.

Arrogancia y humildad

A pesar de la veneración por la ciencia que tiene nuestra cultura, hemos llegado a un momento similar al de nuestros antepasados, que miraban llenos de asombro el cielo nocturno. Hemos sido forzados a reconocer los límites de nuestro conocimiento.

No obstante, existe una diferencia. Nuestros ancestros temían lo desconocido y, por tanto, preferían mostrar precaución y humildad frente a lo que no podían entender. Trataban con respeto y reverencia lo inefable. Nuestra cultura estimula precisamente el enfoque opuesto. Solo mostramos soberbia y arrogancia. Intentamos derrotar, ignorar o trivializar aquello que no podemos explicar o entender.

Los mejores científicos no cometen ese error. Como espectador entusiasta de programas científicos como la serie documental de la BBC, Horizon, me impresiona la cantidad de cosmólogos que hablan abiertamente de sus creencias religiosas. Carl Sagan, el más famoso de ellos, nunca perdió la capacidad de asombro que le producía estudiar el universo. Fuera del laboratorio, su lenguaje no era el lenguaje duro, frío y calculador de la ciencia. Él describía el universo con el lenguaje de la poesía. Comprendía los necesarios límites de la ciencia. En lugar de sentirse amenazado por los misterios y paradojas del universo, los celebraba.

Cuando, por ejemplo, en 1990 la sonda espacial Voyager 1 nos mostró por primera vez la imagen de nuestro planeta desde 6.000 millones de kilómetros de distancia, Sagan no pensó que él mismo o sus colegas de la NASA fueran dioses. Él observó extasiado un “punto azul pálido” y se maravilló de ver el planeta reducido a “una mota de polvo suspendida en un rayo de sol”. La humildad fue su reacción ante la vasta escala del universo, nuestro fugaz lugar dentro del mismo y nuestro esfuerzo por luchar contra “la inmensa oscuridad cósmica que nos envuelve”.

Mente y materia

Desgraciadamente la forma de entender la ciencia de Sagan no es la que predomina en la tradición occidental. Demasiado a menudo nos comportamos como si fuéramos dioses. Estúpidamente hemos hecho de la ciencia una religión. Hemos olvidado que, en un mundo de misterios, la aplicación de la ciencia es necesariamente provisional e ideológica. Es una herramienta, una de las muchas que podemos usar para entender nuestro lugar en el universo, de la que pueden apropiarse fácilmente los corruptos, los vanidosos, quienes buscan el poder sobre los demás y quienes adoran el dinero.

Hasta hace relativamente poco, la filosofía, la ciencia y la teología intentaban investigar los mismos misterios y responder las mismas preguntas existenciales. A lo largo de la mayor parte de la historia se les consideró disciplinas complementarias, no competidoras. Recordemos que Abbott era matemático y teólogo y que Flatland fue su intento de explicar la naturaleza de la fe. De modo similar, el hombre que probablemente ha configurado más el paradigma con el que todavía funciona gran parte de la ciencia occidental fue un filósofo francés que utilizó los métodos científicos de la época para demostrar la existencia de Dios.

Actualmente se recuerda a Rene Descartes sobre todo por su famosa –aunque pocas veces comprendida– máxima: “Pienso, luego existo”. Hace 400 años Descartes creía que podía demostrar la existencia de Dios gracias a su argumento de que mente y cuerpo son entidades separadas. Al igual que el cuerpo humano era diferente del alma, Dios era algo separado y distinto de los seres humanos. Descartes creía que el conocimiento era innato y, por tanto, nuestra idea de un ser prefecto, de Dios, solo podía proceder de algo perfecto y con una existencia objetiva fuera de nosotros.

Aunque muchos de sus argumentos resulten débiles e interesados hoy en día, la perdurable influencia ideológica de Descartes en la ciencia occidental fue penetrante. En particular el llamado dualismo cartesiano –la consideración de que mente y cuerpo son entidades separadas– ha estimulado y perpetuado una visión mecanicista del mundo que nos rodea.

Podemos hacernos una idea de la continuada influencia de su pensamiento cuando nos vemos confrontados con culturas más antiguas que han opuesto resistencia al discurso extremadamente racionalista de Occidente –en parte, es preciso señalar, porque se les ha tratado de imponer de maneras hostiles y opresivas que solo han servido para distanciarles del canon occidental.

Cuando escuchamos a un nativo norteamericano o a un aborigen australiano hablar del significado sagrado de un río o de una roca (o sobre sus ancestros) somos inmediatamente conscientes de lo lejano que suena su pensamiento para nuestros oídos “modernos”. En ese momento probablemente reaccionaremos de una de dos maneras: bien sonriendo por dentro ante su ignorancia pueril, o bien engullendo una sabiduría que parece llenar un vacío profundo en nuestras vidas.

Ciencia y poder

El legado de Descartes –un dualismo que asume la separación entre cuerpo y alma, mente y materia– ha resultado ser un legado envenenado para las sociedades occidentales. Una cosmovisión empobrecida y mecanicista que trata al planeta y a nuestro cuerpo como si fueran básicamente objetos materiales: el primero, un juguete para colmar nuestra codicia; el segundo, una coraza para nuestras inseguridades.

El científico británico James Lovelock, que contribuyó a modelar las condiciones en Marte para que la NASA pudiera tener una idea de cómo construir las primeras sondas que habrían de aterrizar allí, sigue siendo objeto de burla por su hipótesis Gaia, que desarrolló en la década de los 70. Lovelock comprendió que no era buena idea considerar nuestro planeta como una enorme masa de roca con formas vivas habitando su superficie, aunque distintas de ella. Él pensaba que la Tierra era una entidad viva completa, de enorme complejidad y que mantenía un delicado equilibrio. Durante miles de millones de años la vida fue haciéndose más sofisticada, pero cada una de las especies que la habitan, desde la más primitiva a la más avanzada, era vital para el conjunto y mantenía una armonía que sustentaba la diversidad.

Pocas personas le hicieron caso y se impuso nuestro complejo de dioses. Ahora, cuando las abejas y otros insectos están desapareciendo, todo aquello de lo que él advirtió hace décadas parece mucho más urgente. Con nuestra arrogancia estamos destruyendo las condiciones para la vida avanzada. Si no paramos pronto, el planeta se deshará de nosotros y retornará a una etapa anterior de su evolución. Empezará de nuevo, sin nosotros, mientras la flora y los microbios vuelven a recrear gradualmente –a lo largo de eones– las condiciones favorables para formas de vida superiores.

Pero la relación mecánica y abusiva que tenemos con nuestro planeta reproduce la que tenemos con nuestros cuerpos y nuestra salud. El dualismo nos ha animado a pensar que el cuerpo es un vehículo carnoso que, al igual que los de metal, necesita intervenciones regulares desde el exterior, un servicio de mantenimiento, un repintado o una renovación. La pandemia solo ha servido para subrayar estas tendencias malsanas.

Por una parte la institución médica, como todas las instituciones, está corrompida por el deseo de poder y enriquecimiento. La ciencia no es una disciplina inmaculada, libre de las presiones del mundo real. Los científicos necesitan financiar sus investigaciones, pagar sus hipotecas y anhelan mejorar su estatus y sus carreras, como todos los demás.

Kamran Abbasi, director ejecutivo de la [revista de la asociación médica británica] British Medical Journal, escribió un editorial el pasado noviembre advirtiendo de la corrupción del Estado británico, desencadenada a gran escala por la pandemia del covid-19. Pero los políticos no eran los únicos responsables. Los científicos y expertos de salud también estaban implicados: “La pandemia ha puesto de manifiesto cómo se puede manipular al complejo médico-político durante una emergencia”.

Añadía: “La respuesta ante la pandemia en Reino Unido se ha basado en exceso en las opiniones de científicos y otras personas nombradas por el gobierno que pueden actuar movidos por intereses preocupantes, como puede ser su participación accionarial en empresas que fabrican test diagnósticos, tratamientos y vacunas para el covid-19”.

Doctores y clérigos

Pero en cierto modo Abbasi es demasiado generoso. Los científicos no solo han corrompido la ciencia al priorizar sus intereses personales, políticos y comerciales. La propia ciencia está moldeada e influida por las suposiciones de los científicos y de las sociedades a las que pertenecen. A lo largo de los siglos el dualismo cartesiano ha proporcionado la lente a través de la cual los científicos han desarrollado y justificado muchas veces los tratamientos y procedimientos médicos. La medicina también tiene sus modas, aunque están sean, por lo general, más duraderas –y más peligrosas– que las de la industria textil.

En realidad, había razones egoístas que explican por qué la comunidad científica recibió con los brazos abiertos el dualismo cartesiano hace cuatro siglos. Su división entre mente y materia creaba un espacio para la ciencia fuera de la interferencia del clero. Ahora los médicos podían reclamar una autoridad sobre nuestros cuerpos diferente de la que afirmaba tener la Iglesia sobre nuestras almas.

Pero ha sido difícil quitarse de encima la visión mecanicista de la salud, aunque los avances científicos  –y su conocimiento de tradiciones médicas no occidentales– deberían haberla hecho cada vez menos creíble. El dualismo cartesiano sigue reinando en nuestros días, en la supuestamente estricta separación entre salud física y salud mental. Tratar a la mente y al cuerpo como inseparables, como las dos caras de la misma moneda, supone arriesgarse a ser acusado de charlatanismo.  La medicina “holística” todavía lucha para ser tomada en serio.

Enfrentados a una pandemia que suscita miedo, la institución médica ha recuperado la costumbre con más fuerza. Ha mirado al virus a través de una única lente y lo ha visto como un invasor que pretende superar nuestras defensas, y a nosotros como pacientes vulnerables que necesitan desesperadamente un batallón extra de soldados que puedan ayudarnos a combatirlo. Dentro de este marco dominante, han sido las grandes farmacéuticas (las corporaciones médicas con mayor potencia de fuego) las encargadas de venir a rescatarnos.

Es evidente que las vacunas son parte de una solución de emergencia y que ayudarán a salvar las vidas de los más vulnerables. Pero la dependencia de las vacunas, y la exclusión de todo lo demás, es un signo de que hemos vuelto a considerar nuestros cuerpos como máquinas. La institución médica nos ha explicado que podemos aguantar esta guerra con el blindaje que nos proporcionan Pfizer, AstraZeneca y Moderna. Todos podemos ser Robocop en la batalla contra el covid-19.

Pero la salud no tiene por qué considerarse como una batalla tecnológica cara y consumidora de recursos contra los virus-guerreros. ¿Por qué no le damos importancia a la mejora de una alimentación cada vez con menos nutrientes y más procesada, cargada de pesticidas, llena de químicos y de azúcar, como la que la mayor parte de nosotros consumimos? ¿Cómo encaramos la plaga de estrés y ansiedad que todos soportamos en un mundo competitivo y conectado digitalmente, en el que no hay lugar para el descanso, y despojado de todo significado espiritual? ¿Qué hacemos con los estilos de vida mimados que elegimos, en los que el esfuerzo es un complemento opcional al que denominamos ejercicio en lugar de estar integrado en la jornada de trabajo, y en donde la exposición a la luz solar, fuera de las vacaciones en la playa, es casi imposible de encajar en nuestros horarios de oficina?

Miedo y soluciones temporales

Durante gran parte de la historia humana nuestra principal preocupación fue la lucha por la supervivencia, contra los animales y otros seres humanos, contra los elementos y contra los desastres naturales. Los desarrollos tecnológicos han sido de gran ayuda para facilitarnos la vida y hacerla más segura, ya fueran las hachas de sílex y los animales domésticos, las ruedas y los motores de combustión, las medicinas o las comunicaciones de masas. Ahora nuestro cerebro parece programado para echar mano de la innovación tecnológica a la hora de abordar incluso las menores inconveniencias, de calmar nuestros miedos más salvajes.

Por tanto, como es natural, hemos puesto nuestra esperanza, y sacrificado nuestra economía, en encontrar una solución tecnológica para la pandemia. Pero ¿acaso esta fijación exclusiva en la tecnología para solucionar la actual crisis sanitaria no tiene un paralelismo con otros remedios tecnológicos temporales que seguimos buscando para solucionar las múltiples crisis ecológicas que hemos creado?

¿Calentamiento global? Podemos crear una pintura aún más blanca que refleje la luz solar. ¿El plástico inunda cada rincón de los océanos? Podemos construir aspiradoras gigantes que lo absorban por completo. ¿Las poblaciones de abejas desaparecen? Podemos inventar drones polinizadores que las sustituyan. ¿El planeta agoniza? Jeff Bezos y Elon Musk transportarán a millones de personas a colonias espaciales.

Si no estuviéramos tan obsesionados con la tecnología, si no fuéramos tan codiciosos, si no nos aterrorizaran tanto la inseguridad y la muerte, si no viéramos a nuestro cuerpo y a nuestra alma como entidades separadas y a los humanos como algo aparte de todo lo demás, podríamos pararnos a reflexionar si nuestro enfoque no está ligeramente equivocado.

La ciencia y la tecnología pueden ser cosas maravillosas. Pueden permitirnos mejorar el conocimiento de nosotros mismos y del mundo que habitamos. Pero necesitan ser dirigidas con un sentido de humildad que cada vez parecemos más incapaces de tener. No somos conquistadores de nuestro cuerpo, o del planeta, o del universo; y si imaginamos serlo, pronto averiguaremos que no podemos ganar la batalla que estamos librando.

Por Jonathan Cook | 29/04/2021

Jonathan Cook es un escritor y periodista free-lance británico residente en Nazaret. Fue merecedor del premio Martha Gellhorn de periodismo por su trabajo en Oriente Próximo. Se le puede seguir en su web: http://www.jonathan-cook.net

Fuente: https://www.counterpunch.org/2021/04/22/in-our-hurry-to-conquer-nature-and-death-we-have-made-a-new-religion-of-science/

Un haz de luz atraviesa un medio desordenado y proyecta la misma imagen en el detector que sin el medio. Allard Mosk/Matthias Kühmayer

Científicos descubrieron que es posible construir haces de luz "indestructibles" que prácticamente no se modifican al atravesar un medio, sino que únicamente se atenúan.

 

Un grupo de investigadores ha creado ondas de luz especiales que pueden penetrar incluso materiales opacos como si estos ni siquiera estuvieran allí, según afirman en un estudio publicado en la revista Nature Photonics.

Los científicos de la Universidad de Utrecht y la Universidad Técnica de Viena descubrieron que es posible construir haces de luz "indestructibles" que prácticamente no se modifican al atravesar un medio, sino que únicamente se atenúan, siendo capaces de mantenerse "invariantes a la dispersión".

Las ondas de luz se pueden formar en innumerables formas diferentes. Según explica en un comunicado el profesor Stefan Rotter, del Instituto de Física Teórica de la universidad austriaca, "cada uno" de estos patrones de ondas de luz "cambia y se desvía de una manera muy específica cuando se envía a través de un medio desordenado". 

"Una clase muy especial de ondas"

En su experimento, los autores del estudio utilizaron una capa de polvo de óxido de zinc opaco para calcular exactamente cómo la luz se dispersa por este material y cómo lo habría hecho si el polvo no se encontrara allí en absoluto.

"Como pudimos mostrar, existe una clase muy especial de ondas de luz: los llamados modos de luz invariantes de dispersión, que producen exactamente el mismo patrón de onda en el detector, independientemente de si la onda de luz solo se envió a través del aire o si tenía que penetrar la complicada capa de óxido de zinc", detalla Rotter. 

"En el experimento, vemos que el óxido de zinc en realidad no cambia la forma de estas ondas de luz en absoluto, simplemente se debilitan un poco en general", añade el profesor Allard Mosk, de la Universidad de Utrecht.

Los resultados del estudio podrían ser interesantes para experimentos biológicos, por ejemplo, en los que se desee introducir luz en puntos muy específicos para observar el interior de las células.

Publicado: 15 abr 2021 07:19 GMT

Este modelo se ha asociado con la constante cosmológica, desarrollada por Einstein en 1917. Imagen ilustrativa.

Científicos de la Universidad de Copenhague presentaron un nuevo modelo que sugiere que la expansión del universo se debe a una sustancia oscura con una especie de fuerza magnética, lo que podría significar que la energía oscura no existe, informan los especiaistas en un comunicado.

Según el modelo comúnmente aceptado de distribución de la energía del universo, un 5 % se correspondería con materia normal, un 25 % con materia oscura y un 70 % con energía oscura.

Este modelo se ha asociado con la constante cosmológica, desarrollada por Einstein en 1917, que puede ser atribuida a la presencia de una energía del vacío diferente de cero. Sin embargo, debido a que la energía oscura no se puede medir directamente, numerosos investigadores, incluido Einstein, han dudado de su existencia, sin poder sugerir una alternativa viable.

Por su parte, en el nuevo modelo, se le otorgan cualidades especiales al 25 % de la materia oscura, lo que hace que el 70 % de la energía oscura resulte redundante. En otras palabras, el modelo reemplaza la energía oscura con una materia oscura en forma de fuerzas magnéticas.

“Si lo que descubrimos es exacto, arruinaría nuestra creencia de que lo que pensamos que constituía el 70 por ciento del universo, en realidad, no existe. Hemos eliminado la energía oscura de la ecuación y hemos añadido algunas propiedades más para la materia oscura. Esto parece tener el mismo efecto sobre la expansión del universo que la energía oscura", explicó Steen Harle Hansen, el autor del estudio.

“Desarrollamos un modelo que funcionó a partir de la suposición de que las partículas de materia oscura tienen un tipo de fuerza magnética e investigamos qué efecto tendría esta fuerza en el universo. Y resulta que tendría exactamente el mismo efecto en la velocidad de expansión que conocemos de energía oscura”, comentó Hansen.

Sin embargo, los investigadores destacan que este mecanismo debe ser revisado con mejores modelos que tomen más factores en consideración.

“Honestamente, nuestro descubrimiento puede ser solo una coincidencia. Pero si no lo es, es realmente increíble. Cambiaría nuestra comprensión sobre la composición del universo y sobre el porqué de su expansión” , añadió el científico.

3 abril 2021

(Con información de RT en Español)

Esta imagen muestra la vista polarizada del monstruo come estrellas en la galaxia Messier 87 con líneas que marcan la orientación de ese proceso, relacionada con el campo magnético alrededor de la sombra.Foto Afp

Hemos logrado visualizar la región límite donde ocurre la interacción entre la materia que fluye hacia dentro y la que es expulsada, señala científica de la UNAM, institución que colaboró en la iniciativa internacional

 

Los astrónomos que obtuvieron la primera imagen de un agujero negro, gracias a la iniciativa internacional Telescopio Horizontes de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) captaron la luz de sus campos magnéticos, un paso importante para comprender mejor la dinámica de estos fenómenos cósmicos, indica un estudio publicado ayer en The Astrophysical Journal Letters.

Es la primera vez que astrónomos miden la polarización ("firma" que dejan los campos magnéticos) tan cerca del borde de un agujero negro.

De acuerdo con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), parte de la colaboración internacional del EHT, las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia Messier 87 (M87), ubicada a 55 millones de años luz de distancia, puede lanzar chorros de material muy energéticos desde su núcleo.

Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, campus Morelia, indicó que la meta de la colaboración del EHT, además de captar imágenes de agujeros negros, es poner a prueba la teoría de la relatividad general del físico alemán Albert Einstein. Sin embargo, el problema es que cuando se observa este tipo de objetos, "lo que vemos es que combina los efectos de la relatividad, pero también los del gas presente en el entorno" de ellos.

Explicó que el resultado publicado ayer es muy importante, ya que permite caracterizar mucho mejor el gas que hay en el entorno de M87, "de tal manera que gracias a esto vamos a poder trabajar de manera más directa sobre la teoría subyacente de estas observaciones".

En conferencia de prensa, indicó que para estas imágenes se vincularon ocho telescopios de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, ubicado en Puebla.

Celia Escamilla Rivera, investigadora del Instituto de Ciencias Nucleares, jefa del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos y miembro de la iniciativa internacional EHT, expuso que con estas imágenes "hemos logrado visualizar por primera vez la región límite del agujero negro donde ocurre la interacción entre la materia que fluye hacia adentro y la que es expulsada".

Señaló que todo agujero negro, uno de los objetos astrofísicos más atractivos del universo, tiene una materia que orbita a su alrededor, la cual es absorbida por él. Esa energía que gira recibe el nombre de disco de acreción, estructura compuesta de gas y polvo.

William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, destacó la importancia de impulsar proyectos de gran envergadura en el país en ciencia básica, que después tiene aportes de todo tipo para la sociedad, en cuanto a conocimiento, tecnología y espíritu crítico.

Vuelta al mundo

El 10 de abril de 2019, la imagen dio la vuelta al mundo: era un círculo oscuro en medio de un disco resplandeciente, que corresponde a un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87. La fotografía era la prueba más directa de la existencia de estos fenómenos tan masivos y compactos que lo absorben todo, incluida la luz.

Dos años después, los científicos del EHT saben más cosas sobre la mecánica de este agujero negro, cuya masa es varios miles de millones de veces superior a la del Sol.

En el artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters divulgaron una nueva imagen del objeto bajo una luz polarizada –como a través de un filtro– y que permite "comprender mejor la física detrás de la imagen de abril de 2019", subrayó el español Iván Martí-Vidal, coordinador de los grupos de trabajo del telescopio e investigador de la Universidad de Valencia.

"Observamos la realidad de lo que predecían los modelos teóricos; ¡es increíblemente satisfactorio!", se felicitó Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Francia, cuyo telescopio de 30 metros en la Sierra Nevada española forma parte de la red EHT.

La polarización evidenció la estructura del campo magnético situado en los bordes del agujero negro y permitió producir una imagen precisa de su forma, parecida a un torbellino de filamentos.

Este campo magnético, extremadamente potente, opone una resistencia a la fuerza de gravitación del agujero negro: "Se produce una especie de equilibrio entre ambas fuerzas, como si fuera un combate, aunque al final gana la gravedad", explicó Gueth.

"El campo magnético en el borde del agujero negro es suficientemente potente para hacer retroceder el gas caliente y ayudarlo a resistir a la fuerza de gravedad", detalló Jason Dexter, de la Universidad de Colorado, de Boulder (Estados Unidos).

Aunque no hay materia capaz de salir del agujero negro una vez que ha sido engullida, el objeto cósmico no se traga "ciento por ciento de todo lo que se halla en su entorno: una parte se le escapa", según Gueth.

La fuerza magnética permitiría no sólo extraer la materia, sino también expulsar a velocidades inmensas haces muy potentes, capaces de recorrer miles de años luz.

Estos haces energéticos proceden del núcleo de M87 y son uno de los "fenómenos más misteriosos de esta galaxia", según el Observatorio Europeo Austral.

Puesto que ninguna "información" sale de los agujeros negros, la ciencia nunca podrá observarlos directamente. "Lo que pasa en el interior seguirá siendo un misterio. La clave está en comprender lo que sucede alrededor, porque forzosamente está relacionado", concluye Gueth.

Ilustración de nuestra galaxia, la Vía Láctea. / ESA.

Esta estructura oculta contiene 20.000 estrellas azules masivas, astros que tienen una existencia de pocos millones de años.

 

Un equipo de investigadores liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) ha actualizado el catálogo ALS, el mayor catálogo de estrellas azules masivas de la Vía Láctea, y ha descubierto una estructura oculta que ha sido bautizada "el espolón de Cefeo".

El ASL (Alma Luminous Stars), realizado hace dos décadas, contiene casi 20.000 estrellas azules masivas (estrellas OB), astros que tienen una efímera existencia de pocos millones de años y que son interesantes para los astrofísicos porque son un indicador que revela las regiones de formación estelar.

Además, dada su breve existencia, estas estrellas no tienen tiempo de alejarse de las zonas donde nacen -los brazos espirales-, por lo que también son excelentes referencias para trazar un mapa de esas estructuras galácticas.

Con este objetivo, los investigadores actualizaron el catálogo cruzando los antiguos datos de cada estrella con los datos recientemente obtenidos con la misión Gaia de la ESA.

Los nuevos datos, recién publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), han permitido al equipo trazar por vez primera el mapa más detallado de los brazos espirales de la Vía Láctea.

"Hemos revisado el catálogo original a fondo, actualizándolo y sistematizándolo con los datos modernos de Gaia. Y aunque este era el propósito del estudio, disponer de una muestra de estrellas tan actualizada nos llevó a echar un vistazo a los datos para ver qué aspectos de nuestro entorno Galáctico se manifestaban con mayor claridad. Y ahí surgió la sorpresa", explica Michelangelo Pantaleoni González, investigador del CAB y autor principal del estudio.

El mapa es tan detallado que ha permitido descubrir un ramal de nuestro brazo espiral (el de Orión) de unos 10.000 años luz de longitud que se extiende hacia afuera en dirección al siguiente brazo (el de Perseo), elevándose además por encima del plano de la Galaxia.

Los investigadores han bautizado a esa nueva estructura descubierta "el espolón de Cefeo": espolón (spur en inglés) porque es como se denominan este tipo de estructuras entre brazos y de Cefeo porque es la constelación donde es más prominente.

"Es interesante señalar que la ingente cantidad de datos obtenidos con la misión Gaia y el uso de herramientas estadísticas ha permitido extraer interesantes conclusiones generales sobre nuestro entorno, como indicios del alabeo de nuestra galaxia y las corrugaciones del disco, que son probablemente reliquias de la convulsa evolución de la Vía Láctea", concluye Pantaleoni.

Para este estudio se utilizaron los datos de Gaia DR2 (Data Release 2), por lo que los investigadores están ahora actualizando el catálogo con los nuevos datos de Gaia EDR3, mucho más precisos y que darán como resultado una futura actualización del catálogo ahora publicado.

madrid

22/03/2021 13:05 Actualizado: 22/03/2021 23:22

EFE

Imagen de emisión difusa de una parte de la red cósmica.Foto R. Bacon et al/Astronomy & Astrophysics

Refuerza la hipótesis de que el universo joven consistía en un gran número de pequeños grupos de estrellas recién formadas, señalan

Astrónomos cartografiaron una parte de la red cósmica sin utilizar cuásares brillantes por primera vez. Los hallazgos se publican en Astronomy & Astrophysics.

 

Los astrónomos asumieron durante mucho tiempo que los miles de millones de galaxias del universo están conectadas por una enorme red cósmica de flujos de gas, la cual en sí es difícil de ver porque casi no genera luz. Hasta ahora, sólo sus nodos se habían mapeado utilizando cuásares.

Se trata de agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias cuyo entorno emite enormes cantidades de luz, la cual luego es dispersada por la red cósmica, haciéndola visible alrededor de los cuásares.

Desafortunadamente, los cuásares son raros. Además, sólo se encuentran en los nodos de la red cósmica. Como resultado, brindan una vista limitada.

Por primera vez, los investigadores lograron ver una pequeña parte de la red cósmica sin usar cuásares. Un equipo dirigido por Roland Bacon, del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia, enfocó el Telescopio Muy Grande en una parte del icónico del campo ultraprofundo del Hubble durante 140 horas (más de seis noches entre agosto de 2018 y enero de 2019).

Mediante el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE), los investigadores pudieron captar la luz de grupos de estrellas y galaxias que fue dispersada por filamentos de gas de la red cósmica.

Esta es la luz de unos 2 mil millones de años después del Big Bang.

Las observaciones mostraron que potencialmente más de la mitad de la luz dispersa no proviene de grandes fuentes radiantes brillantes, sino de un mar de galaxias antes desconocidas de muy baja luminosidad, que son demasiado tenues para ser vistas de forma individual.

Los resultados refuerzan la hipótesis de que el universo joven consistía en un gran número de pequeños grupos de estrellas recién formadas.

Final de la "edad oscura"

El coautor Joop Schaye, del Observatorio de la Universidad de Leiden, señaló: “Creemos que la luz que vemos proviene principalmente de galaxias jóvenes, cada una de las cuales contiene millones de veces menos estrellas que nuestra Vía Láctea. Esos conjuntos de cuerpos celestes probablemente fueron las responsables del final de la "edad oscura" cósmica, “cuando menos de mil millones de años después del Big Bang, el universo fue iluminado y calentado por las primeras generaciones de estrellas”.

Michael Maseda, coautor de la investigación e integrante del Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, agregó: “Las observaciones de MUSE no sólo nos dan una imagen de la red cósmica, sino también brindan nueva evidencia de la existencia de galaxias extremadamente pequeñas que juegan un papel tan crucial en modelos del universo temprano”.

En el futuro, a los astrónomos les gustaría mapear partes más grandes de la red cósmica. Por eso trabajan para mejorar el instrumento MUSE a fin de que proporcione un campo de visión de dos a cuatro veces mayor.

Recreación artística de la era arqueana.Foto Lucy Entwisle/ Universidad de Yale

 

El fenómeno pudo haber desbloqueado el fósforo, necesario para la creación de biomoléculas, explican científicos

 

Científicos de las universidades de Leeds y de Yale en Estados Unidos creen que hasta un quintillion de rayos puede haber ayudado a liberar el fósforo necesario para la aparición de organismos vivos.

La chispa de vida a la Tierra primitiva estiman que se habría generado al desbloquear con el tiempo el fósforo necesario para la creación de biomoléculas.

Es la conclusión de un nuevo estudio, publicado en Nature Communications.

"Este trabajo nos ayuda a comprender cómo pudo haber surgido la vida en la Tierra y cómo aún podría estar formándose en otros planetas similares a ésta", destacó en un comunicado Benjamin Hess, autor principal del trabajo y estudiante graduado del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Yale, quien señala que en parte comenzó con el fósforo.

Ese elemento químico es un ingrediente clave para la formación de la vida, pero no era fácilmente accesible en la Tierra hace miles de millones de años. En su mayor parte, estaba encerrado firmemente dentro de minerales insolubles en la superficie del planeta azul.

Utilizando resultados de modelos informáticos, Hess y los coautores Sandra Piazolo y Jason Harvey, de la Universidad de Leeds, estimaron que la Tierra primitiva vio de uno a 5 mil millones de relámpagos cada año, en comparación con los 560 millones de destellos por año en la actualidad. De esos primeros destellos, entre 100 millones y mil millones habrían golpeado el suelo anualmente. Eso sumaría entre 0.1 y un trillón de impactos, y bastante fósforo utilizable, después de mil millones de años.

La investigación ofrece datos sobre la formación de biomoléculas y los orígenes de la vida microbiana más temprana de la Tierra y la extraterrestre potencial en planetas rocosos similares. El fósforo es una parte crucial de la receta para la vida. Constituye la columna vertebral del fosfato de ADN y ARN, material hereditario en organismos vivos, y representa un componente importante de las membranas celulares.

En las primeras etapas de la Tierra, el fósforo estaba encerrado dentro de minerales insolubles. Hasta ahora, se pensaba que los meteoritos que bombardeaban el planeta en ese entonces eran los principales responsables de la presencia de ese elemento químico "biodisponible". Algunos contienen el mineral de fósforo llamado schreibersita, soluble en agua, donde se cree que se formó la vida.

Cuando un rayo golpea el suelo, puede crear rocas vidriosas llamadas fulguritas por supercalentamiento y a veces vaporizando roca superficial, liberando fósforo encerrado en su interior. Como resultado, estas fulguritas pueden contener schreibersita.

Los investigadores estimaron el número de rayos que abarcaban entre 4 mil 500 y 3 mil 500 millones de años atrás basándose en la composición atmosférica en ese momento y calcularon cuánto podría resultar schreibersite. La gama superior fue de aproximadamente un quintillion de rayos y la formación de más de mil millones de fulguritas al año.

Los minerales de fósforo derivados de rayos eventualmente superaron la cantidad de meteoritos hace unos 3 mil 500 millones de años, alrededor de la edad de los fósiles más antiguos conocidos ampliamente aceptados como los de microbios, encontraron.

"Los rayos, por tanto, pueden haber sido una parte significativa de la aparición de la vida en la Tierra", señaló Benjamin Hess.

"A diferencia de los impactos de meteoritos que disminuyen exponencialmente con el tiempo, los rayos pueden ocurrir a un ritmo sostenido a lo largo de la historia de un planeta. Esto significa que también pueden ser un mecanismo muy importante para proporcionar el fósforo que requiere la aparición de vida en otros cuerpos similares a la Tierra después de que los impactos de meteoritos se han vuelto raros", agregó.

Los investigadores examinaron una muestra de fulgurita inusualmente grande y prístina formada cuando un rayo golpeó el patio trasero de una casa en Glen Ellyn, Illinois, a las afueras de Chicago. Esta muestra ilustraba que las fulguritas albergan cantidades significativas de schreibersita.

"Este modelo", precisó Hess, refiriéndose al fósforo desbloqueado por un rayo, "es aplicable sólo a la formación terrestre de vida, como en aguas poco profundas".

Con información de The Independent y Europa Press

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